山东电力工程咨询院有限公司 山东济南 250013
摘要:工业的发展对于能源的有着更为迫切的需求。虽然现阶段人们对能源的利用率在不断的增加,但是受到传统粗放式的资源开发利用模式的影响,导致我国资源匮乏问题日医院案中。风电能源作为一种新型的能源,具有环保性的特征,在各行各业中广泛应用可以提升资源利用效率与质量。而风力能源在实践中还是收到诸多因素的影响,分析风电接入电力系统产生的影响,对于我国电力行业的发展来说具有重要的贡献。基于此,文章主要对风电接入对电力系统的影响进行了简单的分析研究。
关键词:风电接入;电力系统;影响
随着各行各业对电力需求的不断增长,人们加强对新能源的开发与利用,在电力开发中风能源作为一种新型的可再生能源,在电力系统运作中广泛应用。合理的运用风电资源可以提升资源利用效率,解决我国电力资源不足的问题,也为我国环境保护工作开展奠定了基础。加强对风能源的研究分析,对于电力领域的持续发展来说具有重要的价值与意义。而在风电接入会在不同程度上对电力系统产生影响,分析这些影响因素,探究合理有效的完善对策与手段,对于我国社会经济的持续发展来说具有重要的价值与意义。
1.风电接入对电网的影响
随着国际上风力资源开发以及风力发电技术的逐渐成熟,现阶段风电建设的规模呈现大规模的发展趋势,但是在实践中其对电网的影响问题也逐渐凸显,其主要表现在以下几个方面:
1.1电网方面
异步电机因为没有设置独立的励磁装置,在并网时则会出现冲击电流,其强度是额定电流的数倍,持续零点几秒左右之后电机才可以进入到稳定的状态中。而针对大容量地区电网中,在接入风力发电机组之后,瞬时的冲击电流并不会对电网运行造成较为显著的影响,而相对于一些容量较小的电网则就会产生较为严重的影响,导致电网电压出现大幅度的下降,这样就会给在在同一电网上链接的电气设备产生不良影响。
1.2电压方面
在风电场并网运行中如果端电压出现升高或者降低的变化则就会导致电网侧无功功率出现变化,这样则就会导致电网局部出现电压失稳的问题,造成电网电压出现不同程度的波动、闪变以及失衡、波形畸变等相关问题,直接的影响了电网电压变整体的稳定性,降低了电压质量。
1.3电能质量
风能具有较为显著的不不确定性特征,导致风电发电具有较为显著的波动性,直接影响了电网电能的质量。而电压闪变以及电压波动则是最为显著的影响因素。出现此种问题主要就是因为风电机组启动、退出以及发风机塔影效应等等。同时,风电接入点的短路容量等也会直接的影响电能质量。
1.4电网稳定性
因为风速度自身具有不稳定性以及随机性的特征,这样就会导致风电厂受到时间的不同程度的变化无法合理的预测分析,如果风电场的处理太高则就会直接的降低电压电压的安全裕度,严重的甚至会造成电压崩溃的问题。同时,在较为薄弱的电网中如果风电场的功率较高也会导致其出现稳定性降低的问题。
2.风电接入对电力系统影响分析
计算分析风力接入对电网频率产生的影响,通过计算的方式分析其短路容量,可以系统性的了解风力接入对电力系统产生的影响。
2.1风电接入对电网频率的影响
分析在风电接入容量为800MW、1600MW、2400MW,3200以及4000MW级别之下通过5%的负荷扰动分析其对系统频率变化产生的影响。分析其在五附加控制以及在存在惯性影响控制、桨距角控制状态之下,分析系统最低频率以及其稳定频率,如下表。
可以发现在同等的功率扰动之下,其随着风电注入容量的不断增大系统最低频率以及其稳定频率均呈现较为显著的下降状态,风电大量接入则会对系统的调频产生不同程度的影响。分析其在不进行附加控制状态的时候系统最低频率则会低于通过惯性相应控制以及桨距角控制的结果。则可以证明附加控制可以有效的提升系统接入风险的整体状态。
2.2短路容量计算分析
进行短路容量计算中则要在电网正常运行中三相短路的功率状况进行分析。在容量较大的时候其运行的网络相对稳定,而其接入分布式风电电源功率出现不同程度变化的时候控制开关关停状态,分析实际的发电状况其并不会对电压稳定性产生不良影响。对此,要计算分析短路容量,合理控制。通过公式计算:。在计算中SK主要就是表示短路容量的数值,UN则表示电网。
3降低风电接入对电力系统影响的有效措施
虽然风电接入利用提升了电力系统发电效率与质量。但是风电接入的不稳定性会对电力系统稳定性产生影响,风电接入电网会对电力系统结构以及特性产生影响,其会诱发各种问题,这些问题均会直接的影响电力系统运行的安全性。对此,要探究合理有效的保障电网稳定运行的措施与手段。
3.1建立风电场并网仿真分析平台
电力系统仿真以及分析是一种辅助性的手段,可以提升电网运行的稳定性。根据实际状况,综合具体的风机构建风电场系统仿真模型,通过对风电场动态特性建模,分析响应特性,通过无功电电压控制以及有功频率控制、低电压穿越能力等相关研究,加强对风电场气相要素对电网稳定性的研究,探究合理的提升风电并网安全性的对策。
3.2安装动态无功补偿器
通过动态无功补偿器进行无功率连续调整的控制与调整,保障其支撑电网运行电压,达到提升电网运行整体性能的目的,进而有效的控制大的电压降落。综合风电场实际状况在出口母线低压侧安装动态的无功补偿器,通过补偿装饰进行无功补偿量的调节与控制,有效的降低接入点电压稳定性,降低风电接入造成的不良影响。
3.3安装储能装置
风电接入会直接的影响电力系统电压稳定性。对此,要通过有效的措施合理的控制干扰程度,通过无功补偿的方式增加电力系统电压整体的稳定性。同时,可以利用电力系统中设置的储能装置达到降低电压输出功率的目的,提升电压整体的稳定性。
储能提升有功功率输出可控性是一种较为科学有效的方式。综合风电场配置大规模储能装置设备,通过风储联合发现系统保障发电功率输出的平稳性。同时,为了有效的提升风电输出功率的稳定性,可以通过风电以及常规能源火电复合发电的运营模式。
3.4调整电力系统保护装置,重视审查管理
保障风电接入在不稳定状态的时候可以有效的切断电力系统以及风电接入的链接,通过有效的措施提升电力系统稳定性。在保障风电接入稳定之后在将其与电力系统有效的链接。
重视电力系统运作审查管理,通过完善的检查管理制度,及时发现问题与不足,保障电力系统稳定运行,为人们提供更为优质的电能服务。因此,在实践中要综合电力系统的运行状况,制定完善的、科学的管理对策与手段,强化管理控制,及时降低风电接入对电网产生的不良影响,进而充分的保障电力系统稳定运行。
结束语:
风电能源作为一种新能源发展较为迅速。随着风电场规模的不断增加,风电技术在不断的创新发展,而在风电发展中要根据其对电力系统产生的不良影响,强化监督管理,保障电力系统稳定运行。掌握分析风电对电力系统产生的不良影响,通过深入的研究分析,降低风电对电力系统造成的干扰与不良影响,可以充分的保障电力系统的持续、稳定发展。
参考文献:
[1]孙群. 大规模风电接入对电网的影响分析[J]. 设备管理与维修, 2018, 434(20):140-142.
[2]潘瑞球. 分析风电接入对电力系统的影响[J]. 科技风, 2018, 367(35):211.
[3]徐泳淼, 林权. 大规模风电接入对电网电压的影响及应对措施[J]. 电子技术与软件工程, 2018, No.131(09):234.
[4]胡青. 大规模风电接入对电网调度运行的影响[J]. 科技风, 2018, No.346(14):174.
论文作者:朱迪
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第11期
论文发表时间:2019/10/16
标签:风电论文; 电网论文; 电力系统论文; 电压论文; 稳定性论文; 容量论文; 稳定论文; 《当代电力文化》2019年第11期论文;